JPH09215568A

JPH09215568A - プラスチック鏡

Info

Publication number: JPH09215568A
Application number: JP8026524A
Authority: JP
Inventors: Makoto Hayakawa; 信早川; Makoto Chikuni; 真千國; Toshiya Watabe; 俊也渡部
Original assignee: Toto Ltd
Current assignee: Toto Ltd
Priority date: 1996-02-14
Filing date: 1996-02-14
Publication date: 1997-08-19

Abstract

(57)【要約】【課題】従来にない表面の親水性を長期に亘って維持
し、また一旦消失した親水性を回復し得るプラスチック
鏡を提供すること。【解決手段】裏面側に反射層２と保護層３を予め形成
した透明プラスチック基板１の表面側に、平均粒径０．
０１μｍのアナターゼ型チタンゾル（溶質濃度１０重量
％、硝酸分散型、ｐＨ０．８）にシリカゾルを添加し、
エタノールで希釈後、トリメトキシメチルシランを添加
した溶液を塗布し、その後、１００℃で加熱固化し、膜
厚０．１μｍの表面層４を形成する。この表面層４は酸
化チタンの作用により、親水性を発揮する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は防曇性、清掃性及び
自己浄化性に優れたプラスチック鏡に関する。

【０００２】

【従来の技術】鏡の防曇性を高めるため、従来から種々
の手段が講じられている。例えば、鏡の表面温度を露
点温度以上に維持する方法。表面を多孔質層とするこ
とで結露する前に表面の水分を吸収する方法。表面に
撥水性樹脂膜を形成する方法。等が知られている。

【０００３】前記したの方法による場合には、ヒータ
線を設けなけらならず、またヒータ線に通電してから除
曇効果を発揮するまでに時間がかかる。の方法による
場合には、吸水によって表面硬度が低下し傷がつきやす
く且つ像の歪みが生じやすい。の方法の場合には、撥
水性樹脂膜上で水が乾燥すると、疎水性の汚れ成分がそ
のまま残留し、この疎水性の汚れは水よりも基材表面に
なじみやすいため、水によって洗い流しにくく、却って
汚れが目立ってしまう。

【０００４】また、界面活性剤による表面処理、プラズ
マ放電処理或いはコロナ放電処理によって、基材表面に
親水性基を導入することも行われているが、耐摩耗性、
耐久性に劣る。そこで、実開平３−１２９３５７号公報
には、３００ｎｍ以下の紫外線照射とアルカリ水溶液に
よる処理で、ハードコート層の表面に親水性の酸性基を
生成する手段が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】実開平３−１２９３５
７号公報に開示される方法で、プラスチック鏡表面に親
水性を付与しても、親水性を維持することができず、短
期間で防曇効果が失われてしまう。また、一旦親水性の
酸性基が失われると、親水性を回復することができず、
防曇効果がなくなり、更に、汚れが付着した場合の洗浄
性も十分とは言えない。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、鏡表面の親水
性の維持と回復が可能で、しかも水が付着した場合には
その水分で表面を浄化する自己浄化性を備え、且つ水洗
浄による清掃性に優れたプラスチック鏡を提供すること
を目的とする。

【０００７】即ち、本発明に係るプラスチック鏡は、裏
面側に反射層を形成した透明プラスチック基板の表面側
に、直接又はハードコート層を介して光半導体を含有す
る親水性表面層を形成した。

【０００８】前記光半導体とは、価電子帯の電子がフォ
ノン振動程度のエネルギーでは伝導帯に励起されにくい
が、特定波長以下のフォトンが照射されると価電子帯の
電子が伝導帯に励起され、伝導電子と正孔を生成し得る
半導体をいう。具体的には、酸化チタン、酸化亜鉛、酸
化スズ、酸化第二鉄、三酸化タングステン、三酸化二ビ
スマス、チタン酸ストロンチウム等が挙げられる。

【０００９】また、表面層に親水性を付与するには、前
記光半導体が親水性を呈する場合には、当該光半導体を
単独で用いることが可能であるが、光半導体が親水性を
呈さない場合には、他の親水性物質と混合して表面層を
形成する。親水性物質としては、水酸基等の極性官能基
を側鎖に多量に含有するシリコーン樹脂等が挙げられ
る。

【００１０】前記光半導体による光親水性効果は、従来
の施釉タイル等の無機親水性物質からなる親水性効果と
異なる。即ち、従来の施釉タイル等にあっては、表面の
不斉基に水以外のカルボン酸、アルコール、界面活性剤
等の両性官能基を有する汚れ成分も同等に付着しやすい
ため、製造時には親水性を有していても、親水性の維持
機構がないため経時的に疎水化されてしまう。

【００１１】これに対し、本発明においては、酸化チタ
ン等の光半導体の作用により、紫外線が光半導体上に照
射されることで、正孔と電子が生成され、それらの作用
により親水性物質からなる基材表面の極性が増して、基
材表面の物理吸着水量が増加することにより、親水性が
向上する。そして、基材表面に物理吸着水層が維持され
る限り、疎水性の汚れや両性官能基を有する汚れ成分は
基材に固着していることができなくなって、親水性が維
持されるとともに防汚性が維持される。

【００１２】また、紫外線が照射されない環境で保管さ
れることにより、疎水性の汚れや両性官能基を有する汚
れ成分が基材に固着した場合でも、紫外線を照射するだ
けで、基材表面に物理吸着水量が形成され、これが増加
することによって、前記同様汚れ成分は基材に固着して
いることができなくなって、親水性が回復するとともに
防汚性が発揮される。更に、親水性が向上し、維持或い
は回復することによって、基材表面に水滴が形成されな
くなり、したがって鏡の表面の結露が防止され、可視光
の散乱を生じることがなくなり、防曇効果が発揮され
る。

【００１３】尚、表面層は透明プラスチック基板の表面
に直接形成するか、透明プラスチック基板の表面に形成
したハードコートの上に形成する。いずれにおいても、
親水性表面層はアクリレート系のハードコートに比べ帯
電しにくいため、ほこりが付着しにくい。

【００１４】一方、本発明の好ましい態様としては、前
記した酸化チタン等の光半導体の他に、シリカまたはシ
リコーン樹脂等の蓄水性物質を親水性表面層に含有せし
める。親水性表面層に蓄水性物質を含有せしめると、蓄
水性物質の構造中に蓄えた水分が徐々に放出され、より
微弱な紫外線照射で親水性向上効果が認められる。ま
た、暗所放置時の疎水化現象を遅延させることができる
ので、より長期のインターバルの紫外線照射で親水性を
維持できるようになる。

【００１５】特に、シリカまたはシリコーン樹脂は屈折
率が１．４〜１．５で透明プラスチック基板の屈折率
（例えばアクリルは１．４９）と近似するため、鏡とし
て使用する場合に歪が生じにくい。

【００１６】更に、本発明の好ましい態様としては、親
水性表面層の厚さを０．３μｍ以下とすることである。
このようにすることで、透明性を維持できる

【００１７】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。図１は実施例１に係るプラス
チック鏡の断面図であり、プラスチック鏡は透明プラス
チック基板１の裏面側に反射層２と保護層３を予め形成
しておく。ここで、透明プラスチック基板１としては、
アクリル、ポリカーボネイト、ポリエステル、ポリスチ
レン或いは塩化ビニル等が挙げられ、反射層２は銀、ア
ルミニウム、ニッケル等を蒸着或いはめっきすることで
形成される。

【００１８】基材がポリカーボネイトの場合には、平均
粒径０．０１μｍのアナターゼ型チタンゾル（溶質濃度
１０重量％、硝酸分散型、ｐＨ０．８）にシリカゾルを
添加し、エタノールで希釈後、トリメトキシメチルシラ
ンを添加した溶液を前記透明プラスチック基板１の表面
に塗布した。その後、１００℃で加熱固化し、膜厚０．
１μｍの表面層４を形成した。ここで、表面層４中のシ
リカとトリメトキシメチルシランの固形分重量（樹脂重
量）と酸化チタン固形分重量の和に対する酸化チタンの
固形分重量の比率は５０％とした。

【００１９】図２は実施例２に係るプラスチック鏡の断
面図であり、この実施例にあっては、透明プラスチック
基板１の表面に直接表面層４を形成せずに、シリコーン
系の樹脂からなるハードコート層５を介して形成するよ
うにしている。

【００２０】次に、前記実施例１，２と比較例１，２と
を親水性について比較する。尚、比較例１は実施例１，
２と同様の透明プラスチック基板の表面側に表面層を形
成しない構造とし、比較例２は実施例１，２と同様の透
明プラスチック基板の表面側にシリコーン樹脂からなる
表面層（光半導体を含まず）を形成した構造とした。

【００２１】実施例１，２及び比較例１，２に０．５ｍ
Ｗ／ｃｍ²ＢＬＢランプを照射し、水との接触角の時間
的変化を測定した。測定の結果、実施例１，２は２００
時間以内に水との接触角が０°まで低下し、超親水化し
たが、比較例１，２の水との接触角は前者が９０°、後
者が７０°のまま変化なかった。

【００２２】このように、実施例１，２の表面層が超親
水化したのは、表面層中の酸化チタン（光半導体）の作
用により、トリメトキシメチルシラン樹脂中のＳi−Ｒ
（Ｒは有機基）結合がＳi−ＯＨ結合に変化するからと
考えられる。

【００２３】また、日中だけ紫外線を照射し、夜間は照
射しない実験を前記実施例１，２と比較例１，２に施し
た。その結果は、実施例１，２は上記の超親水化状態を
１０ヵ月以上維持したが、比較例１，２には親水性の向
上は認められなかった。これは、Ｓi−ＯＨ結合の上部
に低級カルボン酸等の親水性官能基及び界面活性剤等の
疎水性官能基の両方が付着した場合でも、Ｓi−ＯＨ結
合の上部に吸着している親水性官能基は、酸化チタンが
生成する電子や正孔によって離脱しやすい。ところが、
Ｓi−ＯＨ結合は強い親水性を示すので、Ｓi−ＯＨ結合
の上部にはすぐにまた親水性官能基が吸着されやすい。
このときには、親水性官能基及び疎水性官能基の両方を
含む成分、空気中の水分、水酸化物イオン等が吸着され
得るが、空気中の水分や水酸化物イオン等の親水性官能
基のみからなる成分は、親水性官能基及び疎水性官能基
の両方を含む成分よりも吸着されやすい。その結果、上
記の離脱を繰り返すうちに表面層は親水性官能基のみで
占められるようになり、親水性を維持するからと考えら
れる。

【００２４】また、前記した実施例１，２について、息
をかけた後に曇りの有無を確認したが認められなかっ
た。また、二重像も認められなかった。更に表面層４の
硬度は２Ｈ以上であった。

【００２５】

【発明の効果】以上に説明した如く本発明によれば、裏
面側に反射層を形成した透明プラスチック基板の表面側
に、光半導体を含有する親水性表面層を形成したので、
防曇効果を長期間に亘って維持でき、しかも一旦親水性
を失っても、紫外線を照射することで早期に親水性を回
復できるプラスチック鏡を提供することができる。

【００２６】また、本発明に係るプラスチック鏡は、自
己浄化性と洗浄容易性に優れ、更に、親水性の表面層は
ハードコートと比較して帯電しにくいため、ほこりが付
着しにくい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るプラスチック鏡の断面図

【図２】別実施例に係るプラスチック鏡の断面図

【符号の説明】

１…透明プラスチック基板、２…反射層、３…保護層、
４…表面層、５…ハードコート。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】裏面側に反射層を形成した透明プラスチ
ック基板の表面側に、直接又はハードコート層を介して
光半導体を含有する親水性表面層が形成されていること
を特徴とするプラスチック鏡。
【請求項２】請求項１に記載のプラスチック鏡におい
て、前記親水性表面層は蓄水性物質を含有することを特
徴とするプラスチック鏡。
【請求項３】請求項２に記載のプラスチック鏡におい
て、前記蓄水性物質はシリカまたはシリコーン樹脂であ
ることを特徴とするプラスチック鏡。
【請求項４】請求項１乃至請求項３の何れかに記載の
プラスチック鏡において、前記親水性表面層の厚さは
０．３μｍ以下であることを特徴とするプラスチック
鏡。